日前,我國具有完全自主智財權的國家重大科技專項——華能山東石島灣高溫氣冷堆核電站示範專案,在完成相關除錯試驗的基礎上,順利完成168小時連續執行考核,開始商業執行這標誌著我國成為全球首個實現模組化高溫氣冷堆核電站商業化執行的國家,多項核心技術顯著領先。
這似乎是核電站的正常商業運營,但任何熟悉其背後的技術和變化的人都知道,這座核電站並不簡單借用著名科學博主崔妮蒂博士的話,那就是中國徹底解決了核電站的安全問題!
我們不學技術,對核技術一無所知,但崔尼蒂博士是科技領域的知名博主,他對科技有自己獨到的見解和研究,所以他能得出這樣的結論,肯定是有相關依據的。
這有幾個要點:
世界上發生核事故的發電廠大多是由於冷卻系統故障造成的,這導致了核反應堆堆芯的熔毀,最後是放射性物質的洩漏。
中國自主研發的第四代核電站,可以保證在全部冷卻能力喪失的情況下,在不採取任何干預的情況下保持安全狀態,不會發生任何放射性物質洩漏,幾乎將安全隱患降為零!
至於我國第四代核電站是否徹底解決了安全問題,我們不得而知,但可以肯定的是,它的安全水平確實有了很大的提高,可以大大減少核洩漏的發生,從而可能引發新一輪的核電革命。
我們都知道核能是一種非常有前途的能源,但目前,世界上的核電站都是核裂變,核裂變存在一定的安全隱患,從車諾比核電站到福島核電站都表明,核電站並不是100%安全的,一旦發生事故,隨時可能導致放射性物質的洩漏, 這對環境和其他方面產生了非常深遠的影響。
為了解決核洩漏的安全問題,世界上一些主要國家一直在尋求新技術,其中最重要的方向之一就是核聚變。
與核裂變相比,核聚變可以說是既安全又清潔的,關鍵是材料取之不盡,取之不盡,是人類最理想的能源。
但是,要實現可控核聚變是非常困難的,光是點火就需要達到幾億度的溫度,世界上幾乎沒有成功點火的案例。
至於核聚變何時能夠實現技術突破並投入商業執行,我們不得而知,但有一點是肯定的,未來,隨著全球碳排放目標越來越近,世界各國對碳排放的控制將越來越嚴格, 傳統火電站的比重將逐步減少,清潔能源的相應比重將逐步增加。
目前,最常見的清潔能源是水電、太陽能、風能、潮汐能等,但這些清潔能源具有明顯的季節性,發電波動比較大,最重要的是這些清潔能源對自然環境的要求非常嚴格,並不是每個地方都適合發展這些清潔能源。
所以歸根結底,人類能源的真正解決方案還是依靠核能。
不過,核裂變電站的安全隱患比較大,近年來很多國家都關閉了核電站,比如德國已經關閉了大部分核電站機組,台灣也關閉了幾座核電站,預計未來將全部關閉核電站。
但從長遠來看,關閉核電站只是權宜之計,並不能解決能源問題,畢竟依賴傳統化石能源,包括石油、天然氣、煤炭等資源儲量將逐漸減少,未來最有可能上公升,發電成本也會上公升。
與這些化石能源相比,核電站顯然更加高效、清潔,如果能夠解決安全問題,特別是核洩漏問題,那麼核電站將有很大的發展前景我國第四代核電廠在安全技術上取得的重大突破,給人類能源帶來了新的希望。
第四代核能系統採用模組化高溫氣冷堆,其堆芯由石墨等耐高溫材料製成,使堆芯出口溫度可以達到其他反應堆型別難以達到的高度此外,惰性氣體氦氣用於堆芯冷卻和熱傳導,在高溫下不易與其他反應堆物質發生反應,從而實現固有安全性。
當然,除了安全發電外,第四代核電站還可以實現熱電聯產,第四代核電站採用高溫冷堆,同時產生大量熱量,可直接向居民供熱。
此外,還可以利用高溫分解水產生氫氣,真正做到一石多鳥。
而第四代核反應堆可能對環境沒有那麼嚴格的要求,以前的核電站基本都建在海邊,占地面積比較大,而第一座核反應堆可以小型化生產,可以建設20萬、40萬、60萬、80萬、100萬千瓦等系列裝機容量的核電機組, 這樣核電站就不再是沿海省份的專利了,內陸的一些地方也可以建這種核電站。
可以預見,第四代核反應堆投入商業執行後,未來我國核電裝機容量將進一步增加,據業內人士介紹,到2024年左右,我國在建核電裝機容量有望達到1億千瓦,2024年在建執行核電機組裝機容量有望超過2億千瓦, 而全國核能發電比例有望達到10%左右,這將有助於減少化石能源的使用,從而減少碳排放的產生。